Question

在测定滑轮组机械效率的实验中，测得的数据如下表所示：

钩码重（N）	弹簧测力计读数（N）	钩码移动的距离（m）	弹簧测力计移动的距离（m）	有用功（J）	总功（J）	机械效率
4.5	1.8	0.1	0.3

（1）在表中空白处分别写出有用功、总功和机械效率的值；
（2）画出滑轮组的绕法；
（3）实验时，应使弹簧测力计做______运动．
（4）若增加钩码，滑轮组的机械效率将______．

Answer 1

解：（1）W_有用=Gh=4.5N×0.1m=0.45J；W_总=Fs=1.8N×0.3m=0.54J；η===83.3%．

钩码重（N）	弹簧测力计读数（N）	钩码移动的距离（m）	弹簧测力计移动的距离（m）	有用功（J）	总功（J）	机械效率
4.5	1.8	0.1	0.3	0.45	0.54	83.3%

（2）因为s=3h，所以滑轮组由3段绳子承担物重，如图；

（3）根据二力平衡，同时也为了使拉力的方向与滑轮的直径垂直，应匀速竖直拉动弹簧测力计；
（4）在额外功不变的情况下，增加钩码重，有用功会增加，所以机械效率会增大．
故答案为：（1）见表格；（2）如图；（3）匀速竖直；（4）增大．
分析：（1）根据公式W_有用=Gh，W_总=Fs，η=可求出表格中的数据；
（2）根据s与h的关系可判断滑轮组承担物重的绳子的段数，再据此画出其绕绳方法；
（3）因为绳子的自由端与动滑轮连接，所以弹簧测力计匀速竖直接动时，其示数才能准确反应所承担拉力的大小；
（4）增加钩码相当于在额外功不变的情况下，增加有用功，所以机械效率将增大．
点评：（1）熟练掌握功和机械效率的公式是计算结果的关键；
（2）先判断s与h的关系，再连接滑轮组，才是正确的做法；
（3）解决此问题用到了二力平衡和动滑轮的实质是省力杠杆两方面的知识；
（4）明确有用功、额外功、总功的关系，才能在条件改变时判断机械效率的变化．